高考物理复习第八章恒定电流实验十测定电源的电动势和内阻材料市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2019,高考一轮总复习,物理,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第八章 恒定电流,试验十测定电源电动势和内阻,1/40,过好双基关,2/40,1.,试验原理,闭合电路欧姆定律,.,2.,试验器材,电池、电压表、电流表、,、开关、导线、坐标纸和刻度尺,.,基本试验要求,滑动变阻器,3/40,3.,基本操作,(1),电流表用,A,量程，电压表用,V,量程，按图,1,连接好电路,.,图,1,0.6,3,4/40,(2),把滑动变阻器滑片移到使阻值最,一端,.,(3),闭合开关，调整滑动变阻器，使电流表有显著示数并统计一组数据,(,I,1,，,U,1,).,用一样方法再测量几组,I,、,U,值，填入表格中,.,(4),断开开关，拆除电路，整理好器材,.,大,5/40,1.,试验数据求,E,、,r,处理方法,(1),列方程求解：由,U,E,Ir,得,，解得,E,、,r,.,(2),用作图法处理数据，如图,2,所表示,.,图线与纵轴交点为,；,图线与横轴交点为,I,短,；,图线斜率表示,r,.,规律方法总结,图,2,E,6/40,2.,注意事项,(1),为了使路端电压改变显著，可使用内阻较,旧电池,.,(2),电流不要过大，应小于,0.5 A,，读数要快,.,(3),要测出不少于,6,组,(,I,，,U,),数据，改变范围要大些,.,(4),若,U,I,图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴交点不再是短路电,流，内阻应依据,r,确定,.,(5),电流表要内接,(,因为,r,很小,).,大,7/40,3.,误差起源,(1),偶然误差：用图象法求,E,和,r,时作图不准确,.,(2),系统误差：电压表分流,.,(3),本试验中测量结果是：,E,测,E,真,，,r,测,r,真,.,8/40,研透命题点,9/40,例,1,(,四川理综,8,),用如图,3,所表示电路测量电源电动势和内阻,.,试验器材：待测电源,(,电动势约,3 V,，内阻约,2),，保护电阻,R,1,(,阻值,10),和,R,2,(,阻值,5),，滑动变阻器,R,，电流表,A,，电压表,V,，开关,S,，导线若干,.,命题点一教材原型试验,基础考点自主悟透,图,3,试验主要步骤：,(,),将滑动变阻器接入电路阻值调到最大，闭合开关；,(,),逐步减小滑动变阻器接入电路阻值，记下电压表示数,U,和对应电流表示数,I,；,(,),以,U,为纵坐标，,I,为横坐标，作,U,I,图线,(,U,、,I,都用国际单位,),；,(,),求出,U,I,图线斜率绝对值,k,和在横轴上截距,a,.,10/40,回答以下问题：,(1),电压表最好选取,；电流表最好选取,.,A.,电压表,(0,3 V,，内阻约,15 k),B.,电压表,(0,3 V,，内阻约,3 k),C.,电流表,(0,200 mA,，内阻约,2),D.,电流表,(0,30 mA,，内阻约,2),A,C,解析,电压表内阻越大，分流越小，误差也就越小，所以选内阻较大电压表,A,；当滑动变阻器接入电阻最小时经过电流表电流最大，此时经过电流表电流大小约为,I,176 mA,，所以选量程为,200 mA,电流表,C.,答案,解析,11/40,解析,由电路分析可知，若滑动变阻器滑片右移电压表示数变大，则滑动变阻器接入电路部分阻值增大，选项,C,符合题意,.,(2),滑动变阻器滑片从左向右滑动，发觉电压表示数增大,.,两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是,.,A.,两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱,B.,两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱,C.,一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝,左端接线柱,D.,一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝,右端接线柱,答案,解析,12/40,(3),选取,k,、,a,、,R,1,和,R,2,表示待测电源电动势,E,和内阻,r,表示式,E,，,r,，代入数值可得,E,和,r,测量值,.,答案,解析,ka,k,R,2,解析,由,E,U,I,(,r,R,2,),，得,U,I,(,r,R,2,),E,，对比伏安特征曲线可知，图象斜率绝对值,k,r,R,2,，所以电源内阻,r,k,R,2,；令,U,0,，得,由题意知,U,I,图线与横轴截距为,a,，所以,a,I,则,E,ka,.,13/40,变式,1,利用图,4,所表示电路测定一节干电池电动势和内阻，要求尽可能减小试验误差,.,供选择器材有：,A.,电流表,A(0,0.6 A),B.,电压表,V,1,(0,3 V),C.,电压表,V,2,(0,15 V),D.,滑动变阻器,R,1,(0,20),E.,滑动变阻器,R,2,(0,200),F.,定值电阻,R,0,1,G.,开关一个，导线若干,(1),试验中电压表应选取,，滑动变阻器应选取,(,选填对应器材前字母,).,答案,解析,图,4,B,D,14/40,解析,因为干电池电动势为,1.5 V,，所以应选电压表,B,，,C,量程太大，误差太大；选取小滑动变阻器便于操作，故选,D.,15/40,(2),闭合开关，电压表和电流表都有示数，不过不论怎么移动滑动变阻器滑片，电压表读数改变都非常小,.,同学们讨论后，在原电路基础上又加了一个定值电阻,R,0,，问题得到处理,.,请你在,方,框内画出改进后电路图,.,答案,解析,某位同学统计了,6,组数据，对应点已经标在坐标纸上,.,在图,5,坐标纸上画出,U,I,图线，依据所画图线可得出干电池电动势,E,V,，内电阻,r,.(,结果均保留两位有效数字,),图,5,答案,看法析图,1.5,0.14(0.13,0.18,均可,),16/40,解析,电路图如图甲所表示，,U,I,图线如图乙所表示,图象纵截距表示电源电动势，故有,E,1.5 V,，,所以内阻为,r,1,0.14,17/40,变式,2,利用电流表和电压表测定一节干电池电动势和内阻,.,要求尽可能减小试验误差,.,(1),应该选择试验电路是图,6,中,(,选填,“,甲,”,或,“,乙,”,).,答案,解析,图,6,甲,解析,干电池内阻相对普通电流表内阻而言较小，为减小电流表分压带来系统误差，故应选甲,.,18/40,(2),现有电流表,(0,0.6 A),、开关和导线若干，以及以下器材：,A.,电压表,(0,15 V)B.,电压表,(0,3 V),C.,滑动变阻器,(0,50)D.,滑动变阻器,(0,500),试验中电压表应选取,；滑动变阻器应选取,.(,选填对应器材前字母,),答案,解析,B,C,解析,干电池电动势约为,1.5 V,，电压表选,B,可减小读数误差,.,滑动变阻器应选,C,，若选,D,，因为总阻值较大，则滑片滑动时移动范围小，不便调整,.,19/40,(3),某位同学统计,6,组数据如表所表示，其中,5,组数据对应点已经标在图,7,，请标出余下一组数据对应点，并画出,U,I,图线,.,答案,解析,序号,1,2,3,4,5,6,电压,U,(V),1.45,1.40,1.30,1.25,1.20,1.10,电流,I,(A),0.060,0.120,0.240,0.260,0.360,0.480,图,7,20/40,答案,如图所表示,21/40,解析,图线应为直线，作图时使尽可能多点在线上，不在线上点应均匀分布在线两侧，误差较大点舍去,.,22/40,(4),依据,(3),中所画图线可得出干电池电动势,E,_ V,，内电阻,r,_.,答案,解析,1.50(1.49,1.51,均可,),0.83(0.81,0.85,均可,),解析,由,U,E,Ir,可得图象上纵轴截距,E,1.50 V,，斜率绝对值,r,0.83.,23/40,(5),试验中，伴随滑动变阻器滑片移动，电压表示数,U,及干电池输出功率,P,都会发生改变,.,以下示意图中正确反应,P,U,关系是,.,答案,解析,24/40,变式,3,手机、电脑等电器已经普及到人们日常生活中，这些电器都要用到蓄电池,.,某同学利用以下器材测定一节蓄电池电动势和内阻,.,蓄电池电动势约为,3 V.,A.,量程是,0.6 A,，内阻约为,0.5,电流表；,B.,量程是,3 V,，内阻是,6 k,电压表；,C.,量程是,15 V,，内阻是,30 k,电压表；,D.,阻值为,0,1 k,，额定电流为,0.5 A,滑动变阻器；,E.,阻值为,0,10,，额定电流为,2 A,滑动变阻器；,F.,定值电阻,4,，额定功率,4 W,；,G.,开关,S,一个，导线若干,.,25/40,(1),为了减小试验误差，电压表应选择,(,填器材代号,),，图,8,中导线应连接到,处,(,填,“”,或,“”,),，改变滑动变阻器阻值时候，为了使电压表和电流表读数改变比较显著，滑动变阻器应选择,(,填器材代号,).,答案,解析,图,8,B,E,26/40,解析,蓄电池电动势约为,3 V,，电压表,C,量程太大，选电压表,B.,导线接,处，与电池串联定值电阻阻值已知，有利于准确测出电池内阻,.,电流表量程为,0.6 A,，由,R,得回路中总电阻不能小于,5,，滑动变阻器,D,总阻值太大，操作不方便，滑动变阻器选,E.,27/40,(2),用,(1),问中试验电路进行测量，读出电压表和电流表读数，画出对应,U,I,图线如图,9,所表示，由图线可得该蓄电池电动势,E,V,，内阻,r,.(,结果保留两位有效数字,),答案,解析,图,9,3.2,1.3,解析,由图线在纵轴上截距可得蓄电池电动势,E,3.2 V,，图线斜率绝对值,|,k,|,5.3,，减去与电池串联定值电阻阻值,4,，可得电池内阻,r,1.3.,28/40,例,2,(,天津理综,9(3),某探究性学习小组利用如图,10,所表示电路测量电池电动势和内阻,.,其中电流表,A,1,内阻,r,1,1.0 k,，电阻,R,1,9.0 k,，为了方便读数和作图，给电池串联一个,R,0,3.0,电阻,.,答案,解析,命题点二试验拓展创新,能力考点师生共研,图,10,按图示电路进行连接后，发觉,aa,、,bb,和,cc,三条导线中，混进了一条内部断开导线,.,为了确定哪一条导线内部是断开，将电键,S,闭合，用多用电表电压挡先测量,a,、,b,间电压，读数不为零，再测量,a,、,a,间电压，若读数不为零，则一定是,导线断开；若读数为零，则一定是,导线断开,.,aa,bb,29/40,解析,用电压挡检测电路故障，电压表表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在,a,、,b,间后有示数，说明电路被接通，即,a,、,b,间有断路故障，再测量,a,、,a,间电压，电压表读数不为零，说明断路故障范围被缩小到,a,、,a,间，则一定是,aa,导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，电路故障一定是,bb,导线断开,.,30/40,排除故障后，该小组顺利完成试验,.,经过屡次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表,A,1,和,A,2,多组,I,1,、,I,2,数据，作出图象如图,11.,由,I,1,I,2,图象得到电池电动势,E,_,_V,，内阻,r,_.,答案,解析,图,11,1.41(1.36,1.44,0.5(0.4,0.6,均可,),解析,依据闭合电路欧姆定律得,E,I,1,(,R,1,r,1,),(,I,1,I,2,)(,R,0,r,),，,I,1,I,2,，上式可简化为,E,I,1,(,R,1,r,1,),I,2,(,R,0,r,),，读出两点坐标：,(60 mA,0.12 mA),和,(260 mA,0.05 mA),，代入方程解得：电动势,E,1.41 V,，内阻,r,0.5.,均可,),31/40,变式,4,某同学准备利用以下器材测量干电池电动势和内阻,.,A.,待测干电池一节，电动势约为,1.5 V,，内阻约为几欧姆,B.,直流电压表,V,，量程为,3 V,，内阻非常大,C.,定值电阻,R,0,150,D.,电阻箱,R,E.,导线和开关,依据如图,12,甲所表示电路连接图进行试验操作,.,屡次改变电阻箱阻值，统计每次电阻箱阻值,R,和电压表示数,U,.,在,R,坐标系中描出坐标点如图乙所表示,.,图,12,32/40,(1),分别用,E,和,r,表示电源电动势和内阻，则,与,R,关系式为,.,答案,解析,33/40,(2),在图乙坐标纸上画出,R,关系图线,.,答案,解析,答案,看法析图,解析,作图如图所表示,.,34/40,(3),依据图线求得斜率,k,V,1,1,，截距,b,V,1,(,保留两位有效数字,).,答案,解析,4.4,10,3,(4.2,10,3,4.6,10,3,均可,),0.70(0.69,0.71,均可,),解析,依据图线求得斜率,k,V,1,1,4.4,10,3,V,1,1,，截距,b,0.70 V,1,.,35/40,(4),依据图线求得电源电动势,E,V,，内阻,r,_(,保留三位有效数字,).,答案,解析,1.52(1.45,1.55,均可,),9.09(7.50,10.5,均可,),36/40,变式,5,某同学构想利用如图,13,甲所表示试验电路，测量未知电阻,R,x,阻值、电流表,A,内阻和电源,(,内阻忽略不计,),电动势，试验过程中电流表读数一直符合试验要求,.,答案,解析,(1),为了测量未知电阻,R,x,阻值，他在闭合开关之前,应该将两个电阻箱阻值调至,(,填,“,最大,”,或,“,最小,”,),，然后闭合开关,K,1,，将开关,K,2,拨至,1,位置，调整,R,2,使电流表,A,有显著读数,I,0,；接着将开关,K,2,拨至,2,位置,.,保持,R,2,不变，调整,R,1,，当调整,R,1,34.2,时，电流表,A,读数仍为,I,0,，则该未知电阻阻值,R,x,.,图,13,最大,34.2,37/40,解析,为了保护电路，需要将电阻箱阻值都调至最大，因为两种情况下电流表示数相同，,R,x,和,R,1,等效，所以,R,x,R,1,34.2.,38/40,(2),为了测量电流表,A,内阻,R,A,和电源,(,内阻忽略不计,),电动势,E,，他将,R,1,阻值调到,R,1,1.5,，,R,2,调到最大，将开关,K,2,拨至,2,位置，闭合开关,K,1,；然后屡次调整,R,2,，并在表格中统计下了各次,R,2,阻值和对应电流表,A,读数,I,；最终依据统计数据，他画出了如图乙所表示图象，依据你所学,知识和题中所给字母写出该图象对应函数表示式为：,；,利用图象中数据可求得，电流表,A,内阻,R,A,，电源,(,内阻忽略不计,),电动势,E,V.,答案,解析,0.5,4,39/40,40/40,